Inspenet, 27 de julio 2023.
Felipe Barra, investigador del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa y profesor de la Universidad de Chile, ha hecho un descubrimiento con el potencial de impactar el desarrollo de baterías cuánticas que en el futuro podrían permitir realizar algunos procesos en cuestión de segundos.
Los microchips han revolucionado la tecnología y la electrónica durante décadas al permitir la creación de dispositivos más pequeños y eficientes. Sin embargo, están llegando a su límite. Para superar esta barrera, se está considerando cambiar la arquitectura tecnológica actual a una basada en la mecánica cuántica, lo cual podría traer cambios importantes en el tamaño y velocidad de los dispositivos.
Para avanzar en esta dirección, se requieren baterías cuánticas con sistemas subatómicos capaces de almacenar energía en una escala minúscula y siguiendo sus propias reglas, como el fenómeno de la superposición.
Estas tienen la capacidad de suministrar energía de manera más rápida que las tradicionales, lo que las convierte en una opción con un gran potencial en áreas como la computación y el procesamiento de datos.
El investigador Felipe Barra, quien es parte del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa y profesor del Departamento de Física de la Universidad de Chile, ha estado investigado desde hace 5 años la manera de crear baterías cuánticas más eficientes. Su objetivo es desarrollar baterías que no disipen ni pierdan energía y que puedan entregarla al dispositivo de manera óptima y veloz.
El principio de las baterías cuánticas más eficientes
El Doctor Barra junto con un equipo de investigadores, ha propuesto una idea para extraer energía de un sistema en equilibrio termodinámico, lo que significa que el sistema no experimenta cambios espontáneos de estado, ayudando así a proteger y conservar la energía contenida en él.
Según las leyes de la Termodinámica, esto sería imposible, ya que cualquier manipulación del sistema en equilibrio requeriría gastar energía para que vuelva a su estado original.
Sin embargo, el científico encontró una manera de “doblegar” esta ley al darse cuenta de que, si el sistema en equilibrio interactúa de manera intensa con su entorno, es posible extraer energía de él al desconectarlo de su ambiente. Esto abre nuevas posibilidades para obtener energía de manera más eficiente y podría tener aplicaciones innovadoras en el campo de la tecnología y la electrónica.
El resultado obtenido demostró que aunque al desconectar y reconectar el átomo a su entorno se requiere una cierta cantidad de energía, la energía extraída durante este proceso es más sofisticada de obtener y permite transformar al átomo en una batería cuántica.
“En palabras simples, la energía necesaria para desconectar y conectar nuestro átomo es una energía barata. Pero la energía que extraigo del sistema y almaceno en la batería (átomo), es más difícil de conseguir y puede ser útil para un dispositivo cuántico”, explica el Doctor Barra.
Todos estos descubrimientos podrían tener un impacto significativo en el futuro de las tecnologías cuánticas, un campo que todavía está en sus etapas iniciales y que tiene un largo camino por recorrer antes de su implementación práctica.
No obstante, estas investigaciones están abriendo caminos prometedores en el desarrollo de baterías cuánticas que podrían revolucionar la forma en que se utiliza la energía. El investigador sugiere que no es irrazonable considerar la posibilidad de dispositivos capaces de procesar enormes cantidades de información en cuestión de segundos.
Pero, “también está la opción de que la cuántica no sea válida a toda escala y nos obligue a pensar en nuevas teorías fundamentales, lo que podría ser malo para la electrónica, pero muy entretenido para la física”, concluye el científico.
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